JPS59130683A - ア−ク溶接におけるビ−ド高さ制御法 - Google Patents
ア−ク溶接におけるビ−ド高さ制御法Info
- Publication number
- JPS59130683A JPS59130683A JP519283A JP519283A JPS59130683A JP S59130683 A JPS59130683 A JP S59130683A JP 519283 A JP519283 A JP 519283A JP 519283 A JP519283 A JP 519283A JP S59130683 A JPS59130683 A JP S59130683A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- height
- torch
- oscillation
- welding
- deviation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/133—Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアーク浴淡におけるビード高さの制御方法、特
にアークを開先内で揺動させて倣い制飼を行な５場合の
仮ト↑部或いは開先ギャップ変化に対するビード高さの
不拘−全補償制菌する方法に関する。
にアークを開先内で揺動させて倣い制飼を行な５場合の
仮ト↑部或いは開先ギャップ変化に対するビード高さの
不拘−全補償制菌する方法に関する。
特公昭５７−３４６２号公報などで開示されるアーク溶
接法では、アーク電圧を一定に保持するようにトーチ全
高さ方向（開先深さ方向）に移動制菌し、これによシ定
運送給ワイヤとの組合せでアーク長を一定に保ちつつ、
アーク揺動の反転を前記トーチの高さ位置が母材表面を
基準に予じめ定められた基準高さになるたびに行なうこ
とでアーク自身による開先倣い全安定に実施するように
してしする。
接法では、アーク電圧を一定に保持するようにトーチ全
高さ方向（開先深さ方向）に移動制菌し、これによシ定
運送給ワイヤとの組合せでアーク長を一定に保ちつつ、
アーク揺動の反転を前記トーチの高さ位置が母材表面を
基準に予じめ定められた基準高さになるたびに行なうこ
とでアーク自身による開先倣い全安定に実施するように
してしする。
ところで一般に溶接開先内にはところどころに仮付部が
あったり、或いは開先ギヤラフ”ｈ′−変化していたり
、さらには下層ビードの若干のビード高さ変動など、種
々の変化要因があるため、前述の浴接法で浴着量一定の
浴接を行なうとビード高さの変動を招き、多層にわたっ
て溶接したときに最終バスにおいてビード表面に高低差
ｂ″−生じてしまう。従来はこのようなビードの高低差
を無くすために溶接作業者が最終ノくスの浴接時にワイ
ヤ送糸容量等の浴接条件全調整し、高低差を無くす操作
全行なっていた。
あったり、或いは開先ギヤラフ”ｈ′−変化していたり
、さらには下層ビードの若干のビード高さ変動など、種
々の変化要因があるため、前述の浴接法で浴着量一定の
浴接を行なうとビード高さの変動を招き、多層にわたっ
て溶接したときに最終バスにおいてビード表面に高低差
ｂ″−生じてしまう。従来はこのようなビードの高低差
を無くすために溶接作業者が最終ノくスの浴接時にワイ
ヤ送糸容量等の浴接条件全調整し、高低差を無くす操作
全行なっていた。
本発明は、アーク自身をセンサーとして開先倣い全行な
うと同時に溶接中にビード高さの不均一を自動的に補償
することのできる簡便など一ド高さ制量法を提供しよう
とするものである。
うと同時に溶接中にビード高さの不均一を自動的に補償
することのできる簡便など一ド高さ制量法を提供しよう
とするものである。
すなわち本発明では、トーチと開先面との間隔距離全一
定に保つ定アーク長制釘を行ないながらアークを幅方向
に揺動させて溶接するに際し、前記トーチの高さ位置が
母材表面全基準に予じめ定められた基準高さに等しくな
るたびに前記揺動の反転を行なうと共に、揺動の半周期
中におけるトーチ高さの変位量全検出し、この変位量と
予じめ定められた標準変位量との偏差に応じて揺動の次
の半周期中における溶接条件全制御することによシビー
ド高さの不均一を補償するようにしたものである。
定に保つ定アーク長制釘を行ないながらアークを幅方向
に揺動させて溶接するに際し、前記トーチの高さ位置が
母材表面全基準に予じめ定められた基準高さに等しくな
るたびに前記揺動の反転を行なうと共に、揺動の半周期
中におけるトーチ高さの変位量全検出し、この変位量と
予じめ定められた標準変位量との偏差に応じて揺動の次
の半周期中における溶接条件全制御することによシビー
ド高さの不均一を補償するようにしたものである。
開先状態が変化したとき、一定溶接条件で浴接すると第
１図に示し茫ようにビード高さの変動が現れる。第１図
において（ａ）は標準開先状態であ択りは母材１の表面
を基準にして予じめ定められたトーチの反転位置の基準
高さ位置、Ｈｏは標準開先状態での揺動半周期中のトー
チ高さ変位量゛すなわち標準変位量に相当する。因にお
いてＨｏはｈからビード２の表面までの高さの差として
示されておシ、これは定アーク長制（財）で上下するト
ーチの高さ変位量に等しいことは述べるまでもない。
１図に示し茫ようにビード高さの変動が現れる。第１図
において（ａ）は標準開先状態であ択りは母材１の表面
を基準にして予じめ定められたトーチの反転位置の基準
高さ位置、Ｈｏは標準開先状態での揺動半周期中のトー
チ高さ変位量゛すなわち標準変位量に相当する。因にお
いてＨｏはｈからビード２の表面までの高さの差として
示されておシ、これは定アーク長制（財）で上下するト
ーチの高さ変位量に等しいことは述べるまでもない。
開先状態の変化の態様として、配光が深くなっりＩ）開
先幅が広くなつ几りし１こ場合が（ｂ、ｌに、仮付部が
存在していたり開先幅が狭くなったりした場合が（Ｃ）
に示されている。（ａ＋ （ｂ） （ｃｌともにビード
２の溶着断面積は等しく、これら開先状態の変化はトー
チ高さ変位量Ｈ，、Ｈ２として現われている。すなわち
（ｂ）の場合、には変位をＨｌ＞Ｈｏとなり、（ｃｌの
場合にはＴ−Ｔｚ＜ Ｈｏどなる。
先幅が広くなつ几りし１こ場合が（ｂ、ｌに、仮付部が
存在していたり開先幅が狭くなったりした場合が（Ｃ）
に示されている。（ａ＋ （ｂ） （ｃｌともにビード
２の溶着断面積は等しく、これら開先状態の変化はトー
チ高さ変位量Ｈ，、Ｈ２として現われている。すなわち
（ｂ）の場合、には変位をＨｌ＞Ｈｏとなり、（ｃｌの
場合にはＴ−Ｔｚ＜ Ｈｏどなる。
特公昭５７−３４６２号公報に示された工うな了−りに
よる開先倣い、すなわち母材表面から一定の高さ位置で
揺動力向を反転させる倣い制御においては、前述のよう
など一ド高さの変位量）］、 、トＩ２がトーチ昇降機
構に取付けたトーチ謁さ検出用のポテンショメータから
トーチ高さ変位量として得られ、これがと−ド高低差の
指針となる。
よる開先倣い、すなわち母材表面から一定の高さ位置で
揺動力向を反転させる倣い制御においては、前述のよう
など一ド高さの変位量）］、 、トＩ２がトーチ昇降機
構に取付けたトーチ謁さ検出用のポテンショメータから
トーチ高さ変位量として得られ、これがと−ド高低差の
指針となる。
すなわち本発明ではこのようなトーチ高さ変位ｆｊｋ揺
動の各半周期で一定となるように溶接パラメータを制％
するものであシ、制御するパラメータとしては、ＭＩＧ
、 ＴＩＧ、 Ｃ０２，ＳＡＷ などアーク溶接法の
踵類に応じて、ワイヤ送給速度、溶接速度（トーチ走行
速度）、溶接電流等、浴Ｎ量に影響を与え得る溶接条件
の内から選べばよい。
動の各半周期で一定となるように溶接パラメータを制％
するものであシ、制御するパラメータとしては、ＭＩＧ
、 ＴＩＧ、 Ｃ０２，ＳＡＷ などアーク溶接法の
踵類に応じて、ワイヤ送給速度、溶接速度（トーチ走行
速度）、溶接電流等、浴Ｎ量に影響を与え得る溶接条件
の内から選べばよい。
本発明の実施例ｉ ＴＩＧ溶接におけるフィラーワイヤ
の送給量制御による方式を例にとって一面と共に説明す
わば以下の通りである。
の送給量制御による方式を例にとって一面と共に説明す
わば以下の通りである。
第２図は本発明の一実施例に係る制御ブロック図で、母
材１の開先にはトーチ３Ｖｃ保持された非消耗・電極４
が対ぼされており、定電流電源６による通遊でアークが
発生している。またフィラーワイヤは送給モータ５によ
ってトーチ前方より溶接−極４と別に送給されるように
なっている。この場合、アークｔ４ｔ ８Ｅを一定価に
保持するようにアークの揺動に応じてトーチ３を昇降せ
しめ、常に電極と母材間距離全一定に保つように制御す
る。すなわち第２図においてトーチ６の昇降機構７の昇
降駆動モータ８を、アーク電圧検出器９からの検出信号
と設定器１０による基準アーク電圧値との偏差全差動増
幅器１１で得て、この偏差が常に零となるようにモータ
ドライバ１２ヲ介して制御する。このトーチ乙の高さ位
置はポテンショメータ１５によって経時的に変化する電
圧信号として検出され、標準開先状態における揺動反転
位置でのトーチ高さ、すなわち前述りに対応した電圧値
がスイッチ１４ヲ介してアナログメモリ１５に記憶され
るようにナラている。玉イツテ１４はこのような標準開
先状態でのｈをアナログメモリ１５にとり込む際にのみ
閉じられ、以後の溶接動作中は開かれている。従って溶
接中にはメモリ１５の記憶値を基準にしてポテンショメ
ータ１６からの検出信号の偏差が比較器１６で検出され
、この偏差が零になったとぎに切換ロジック１７が反転
タイミング信号１７ａ ｆ発する。
材１の開先にはトーチ３Ｖｃ保持された非消耗・電極４
が対ぼされており、定電流電源６による通遊でアークが
発生している。またフィラーワイヤは送給モータ５によ
ってトーチ前方より溶接−極４と別に送給されるように
なっている。この場合、アークｔ４ｔ ８Ｅを一定価に
保持するようにアークの揺動に応じてトーチ３を昇降せ
しめ、常に電極と母材間距離全一定に保つように制御す
る。すなわち第２図においてトーチ６の昇降機構７の昇
降駆動モータ８を、アーク電圧検出器９からの検出信号
と設定器１０による基準アーク電圧値との偏差全差動増
幅器１１で得て、この偏差が常に零となるようにモータ
ドライバ１２ヲ介して制御する。このトーチ乙の高さ位
置はポテンショメータ１５によって経時的に変化する電
圧信号として検出され、標準開先状態における揺動反転
位置でのトーチ高さ、すなわち前述りに対応した電圧値
がスイッチ１４ヲ介してアナログメモリ１５に記憶され
るようにナラている。玉イツテ１４はこのような標準開
先状態でのｈをアナログメモリ１５にとり込む際にのみ
閉じられ、以後の溶接動作中は開かれている。従って溶
接中にはメモリ１５の記憶値を基準にしてポテンショメ
ータ１６からの検出信号の偏差が比較器１６で検出され
、この偏差が零になったとぎに切換ロジック１７が反転
タイミング信号１７ａ ｆ発する。
この信号１７ａは、トーチ６を開先幅方向に揺動するＴ
こめのモータ１８のドライバ１９に与えられ、設定器２
０により定速駆動されているモータ１８ヲ逆転さぜる。
こめのモータ１８のドライバ１９に与えられ、設定器２
０により定速駆動されているモータ１８ヲ逆転さぜる。
以上は定アーク長制飢によるアークセンサＩＪ先倣い制
御系であるが、この制御系に対して本発明に係るビード
高さ制御系が組合されている。
御系であるが、この制御系に対して本発明に係るビード
高さ制御系が組合されている。
すなわち２１はトーチ高さ変位量を揺動の各半周期毎に
検出する変位量検出器で、比較器１６から出力される偏
差を入力として揺動反転位置付近での偏差の最大値の検
出、或いは各半周期での偏差の変化幅の検出等によシ第
１図で示した）Ｔ、 、）］’、 、Ｈ２に相当するト
ーチ高さ変位量を各半周期毎に検出する。この変位量検
出器２１の出力はスイッチ２２を介して標準変位量メモ
リ２６へ与えられる一方、別の変位量メモリ２４へ直接
入力されている。標準変位量メモリ２３は、標準開先状
態での溶接中に変位量検出器２１から出力される標準変
位量全スイッチ２２ヲ介してとシ込んでこれを基準出力
として出力しており、スイッチ２２はこのとぎたけ閉じ
られて以綬の溶接中のビード高さ制御動作の間は開かれ
ている。もうひとつのメモリ２４は切換ロジック１７か
らのタイミング信号１７ａの制（財）のもとに揺動の各
半周期毎に変位量検出器２１からの出力をそのまま配憶
し、次々と記憶の更新全行なっている。このようにして
標準変位量と揺動の半周期毎の検出変位量とが比較増幅
器２５に入力さね、検出変位量の標準変位量に対する偏
差分に、標準溶接条件で与えられる適当なゲインを与え
た信号量として比較増幅器２５から出力される。２６は
標準開先状態でトーチ基準反転高さｈ’ｌ与えたときに
変位量がＨ８どなるような、すなわち第１図（ａ）の状
態を得るようなフィラーワイヤ送給速度を与える送給速
度設定器であシ、標準開先状態であればこの設定器２６
で与えた設定値により送給ドライバ２８がワイヤ送給モ
ータ５を定速駆動する。２９は、加算増幅器２７からの
フィラーワイヤ送給速度設定量を記憶する送給速度設定
メモリで、各半周期毎の送給速度別（財）がおこなわれ
り陵、引き続き行なわれる半周期の送給速度制御のため
に、加算増幅器２７からの信号量が、送給速度設定メモ
リに記憶される。標準開先状態の時は、比較増幅器２５
からの出力量は零であ夛、送給速度設定メモリからの信
号量は、設定器２６からの信号：縦に等しいことはいう
までもない。従って、前述のように、比較増幅器２５か
ら出力される信号量は、加算増幅器２７によって、送給
速度設定メモＩＪ ２９からの信号量に加えられ、従っ
てフィラーワイヤの送給速度が、前半周期での送給速度
設定値に対し、トーチ変位量の偏差に応じた増減をする
ようになっている。
検出する変位量検出器で、比較器１６から出力される偏
差を入力として揺動反転位置付近での偏差の最大値の検
出、或いは各半周期での偏差の変化幅の検出等によシ第
１図で示した）Ｔ、 、）］’、 、Ｈ２に相当するト
ーチ高さ変位量を各半周期毎に検出する。この変位量検
出器２１の出力はスイッチ２２を介して標準変位量メモ
リ２６へ与えられる一方、別の変位量メモリ２４へ直接
入力されている。標準変位量メモリ２３は、標準開先状
態での溶接中に変位量検出器２１から出力される標準変
位量全スイッチ２２ヲ介してとシ込んでこれを基準出力
として出力しており、スイッチ２２はこのとぎたけ閉じ
られて以綬の溶接中のビード高さ制御動作の間は開かれ
ている。もうひとつのメモリ２４は切換ロジック１７か
らのタイミング信号１７ａの制（財）のもとに揺動の各
半周期毎に変位量検出器２１からの出力をそのまま配憶
し、次々と記憶の更新全行なっている。このようにして
標準変位量と揺動の半周期毎の検出変位量とが比較増幅
器２５に入力さね、検出変位量の標準変位量に対する偏
差分に、標準溶接条件で与えられる適当なゲインを与え
た信号量として比較増幅器２５から出力される。２６は
標準開先状態でトーチ基準反転高さｈ’ｌ与えたときに
変位量がＨ８どなるような、すなわち第１図（ａ）の状
態を得るようなフィラーワイヤ送給速度を与える送給速
度設定器であシ、標準開先状態であればこの設定器２６
で与えた設定値により送給ドライバ２８がワイヤ送給モ
ータ５を定速駆動する。２９は、加算増幅器２７からの
フィラーワイヤ送給速度設定量を記憶する送給速度設定
メモリで、各半周期毎の送給速度別（財）がおこなわれ
り陵、引き続き行なわれる半周期の送給速度制御のため
に、加算増幅器２７からの信号量が、送給速度設定メモ
リに記憶される。標準開先状態の時は、比較増幅器２５
からの出力量は零であ夛、送給速度設定メモリからの信
号量は、設定器２６からの信号：縦に等しいことはいう
までもない。従って、前述のように、比較増幅器２５か
ら出力される信号量は、加算増幅器２７によって、送給
速度設定メモＩＪ ２９からの信号量に加えられ、従っ
てフィラーワイヤの送給速度が、前半周期での送給速度
設定値に対し、トーチ変位量の偏差に応じた増減をする
ようになっている。
このようにして標準状態に対して第１図の（Ｃ１の如く
トーチ変位量が少なくなるとその偏差に応じてワイヤ送
給速度が減速され、ワイヤ供給量を少なくしてビード高
さがふくらみ過ぎるのを補償し、逆に第１図の（ｂｌの
如くトーチ変位量が多くなるとその偏差に応じてワイヤ
送給速度が増速され、ワイヤ供給量を多くしてビード高
さのへこみをなくすように補償し、これらが゛複雑な演
算によらずに自由す制御されるものである。
トーチ変位量が少なくなるとその偏差に応じてワイヤ送
給速度が減速され、ワイヤ供給量を少なくしてビード高
さがふくらみ過ぎるのを補償し、逆に第１図の（ｂｌの
如くトーチ変位量が多くなるとその偏差に応じてワイヤ
送給速度が増速され、ワイヤ供給量を多くしてビード高
さのへこみをなくすように補償し、これらが゛複雑な演
算によらずに自由す制御されるものである。
尚、実施例ではワイヤ送給速度全制御〕くラメータに選
んだが、溶接速度或いは溶接電流等、アーク溶接の［正
角に応じて、ま１こ同時に行なう別の溶ｉ＆制御との関
連で、任意の沿接条件を開側１）くラメータに選べばよ
い。
んだが、溶接速度或いは溶接電流等、アーク溶接の［正
角に応じて、ま１こ同時に行なう別の溶ｉ＆制御との関
連で、任意の沿接条件を開側１）くラメータに選べばよ
い。
以上述べたように本発明によればアークによる開先倣い
と同時にビード高さの制ｉＢｌが簡便に行なえりもので
ある。
と同時にビード高さの制ｉＢｌが簡便に行なえりもので
ある。
第１図は溶接ビード高さの変動を開先断面で示した模式
図、第２図は本発明の一実施例を示す制（財）ブロック
図である。 １：母材、２：ビード、３：トーチ、４：ワイヤ、５：
ワイヤ送給モータ、６：溶接電源、７：トーチ昇降機構
、１３：ポテンショメータ、１４．２２＝スイツチ、１
５：アナログメモリ、１６：比較ｚ鼻、１７：切換ロジ
ック、２１：変位量検出器、２６：標準変位量メモリ、
２４：変位量メモリ、２５：比較増幅器、２６：送給ｉ
設定器、２７：加算増幅器、２８：送給ドライバ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗
図、第２図は本発明の一実施例を示す制（財）ブロック
図である。 １：母材、２：ビード、３：トーチ、４：ワイヤ、５：
ワイヤ送給モータ、６：溶接電源、７：トーチ昇降機構
、１３：ポテンショメータ、１４．２２＝スイツチ、１
５：アナログメモリ、１６：比較ｚ鼻、１７：切換ロジ
ック、２１：変位量検出器、２６：標準変位量メモリ、
２４：変位量メモリ、２５：比較増幅器、２６：送給ｉ
設定器、２７：加算増幅器、２８：送給ドライバ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗
Claims (1)
- １・−チと開先面との間隔を一定に保つ定アーク長制飢
を行ないながらアークを幅方向に揺動させて溶接するに
際し、前記トーチの高さ位置が母材表面を基準に予じめ
定められた基準高さに等しくなるたびに前記揺動の反転
を行なうと共に、揺動の半周期中−におけるｌ・−チ高
さの変位量を検出し、この変位量と予じめ定められた標
準変位量との偏／◇Ｉ／Ｃ応じて揺動の次の半周期中に
おける溶接条件を副側１す２５ことによりビード高さの
不均一を補償することを特徴とするアーク溶接における
ビード高さ制向１法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP519283A JPS59130683A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | ア−ク溶接におけるビ−ド高さ制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP519283A JPS59130683A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | ア−ク溶接におけるビ−ド高さ制御法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59130683A true JPS59130683A (ja) | 1984-07-27 |
Family
ID=11604349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP519283A Pending JPS59130683A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | ア−ク溶接におけるビ−ド高さ制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59130683A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0352015U (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-21 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5419443A (en) * | 1977-07-13 | 1979-02-14 | Hitachi Ltd | Bead welding method |
| JPS573462A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Sony Corp | Automatic answering telephone device |
| JPS573462U (ja) * | 1980-06-03 | 1982-01-08 |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP519283A patent/JPS59130683A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5419443A (en) * | 1977-07-13 | 1979-02-14 | Hitachi Ltd | Bead welding method |
| JPS573462U (ja) * | 1980-06-03 | 1982-01-08 | ||
| JPS573462A (en) * | 1980-06-09 | 1982-01-08 | Sony Corp | Automatic answering telephone device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0352015U (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-21 |
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